JP4985432B2 - 増設プリント基板、積層プリント基板および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザが触れることのあるパネルが取り付けられるプリント基板の静電気対策に関し、特に、基本プリント基板に積層して設けられる増設プリント基板の静電気対策に関する。

電子モジュールをも含む電子機器には、パネルが取り付けられたプリント基板を有するものがある。そのプリント基板としては、一枚構成のものの他に、複数のプリント基板に亘るものもある。複数のプリント基板は通常、占有スペースを小さくするために、積層されることが多い。

ところで、プリント基板に取り付けられたパネルは、一般に、そのプリント基板の持ち運び、パネルを通したメディアやモジュール等の挿抜、パネルを通したコネクタの挿抜、パネルに設けられたボタン、レバー、タッチパネル等の操作などの際に、ユーザの手が触れたり、近付いたりすることが多くある。静電気によってユーザが電荷を帯びている場合、パネルからプリント基板の導体パターン等に電荷が伝わり（放電し）、プリント基板に搭載された半導体素子等の電子部品が破壊される虞がある。

プリント基板の静電気対策の類は、例えば、特許文献１〜４に開示されている。特許文献１には、ＳＧ（Signal Ground）パターンとは個別にＦＧ（Frame Ground）パターンを有するプリント基板が記載されている。特許文献２には、静電気放電用パターンとＦＧパターンとの間にＲＣ（Resistance and Capacitance）成分を設けたプリント基板が記載されている。特許文献３には、筐体に対する挿抜に応じて筐体のＦＧに接離するＦＧパターンを有するプリント基板が記載されている。特許文献４には、静電気を受け得るコネクタに接続されたＦＧパターンの筐体のフレームグランドに接続される金具までの長さを短く設定したプリント基板が記載されている。

特開２００５−２４４２１４号公報 特開２００６−０１２４９５号公報 特開２００６−２７８５６１号公報 特開平０９−１８６４７２号公報

通常、一枚構成のプリント基板や複数のプリント基板における基本プリント基板は、その設計段階で、パネルを通して到来する静電気への対策が予め十分に採られている。例えば、このようなプリント基板は、パネルに接触するように配置され、パネルへの接触箇所からフレームグランドまで延びるＦＧパターンを有している。一方、基本プリント基板に積層される増設プリント基板は、その積層位置の都合などの理由により、パネルと接触しておらず、静電気対策が何等採られていないのが実情である。

そのような増設プリント基板にパネルから電荷が伝わると、増設プリント基板に搭載された半導体素子等の電子部品が破壊されるだけではなく、逃げ場のない電荷が基本プリント基板にも伝わる虞がある。このため、複数のプリント基板や、それを有する電子機器としての静電気耐量も下がる。

それ故、本発明の課題は、高い静電気耐量を有する増設プリント基板を提供することである。

本発明の他の課題は、そのようなプリント基板を有する電子機器を提供することである。

本発明によれば、パネルが取り付けられる基本プリント基板に対して積層配置される増設プリント基板において、パネルを臨む縁部に沿って形成された被放電パターンと、前記被放電パターンと基本プリント基板のフレームグランドとを接続するように形成されたＦＧパターンとを有することを特徴とする増設プリント基板が得られる。

尚、前記被放電パターンの少なくとも一部の表面は、露出していてもよい。

また、基本プリント基板に形成された回路に接続するためのコネクタを有し、前記ＦＧパターンは、前記コネクタを介して基本プリント基板のフレームグランドに接続されていてもよい。

本発明によればまた、前記増設プリント基板と、前記基本プリント基板とを有することを特徴とする積層プリント基板が得られる。

本発明によればさらに、前記積層プリント基板と、前記パネルとを有することを特徴とする電子機器が得られる。

本発明によるプリント基板は、高い静電気耐量を有している。

以下、図面を参照して、本発明による増設プリント基板の一実施形態を説明する。本実施形態においては、図示しないキーテレフォンシステムまたはＰＢＸ（Private Branch eXchange）に取り外し可能に装着されるモジュールに適用された増設プリント基板を例に挙げる。

図１および図２を参照すると、本実施形態の増設プリント基板１０は、パネル４０が取り付けられる基本プリント基板３０に対して積層配置されるものであり、導体パターンが形成されていると共に、半導体素子や受動素子が搭載されている。尚、本発明においては、基本プリント基板と、これに積層された増設プリント基板との組み合わせを、積層プリント基板と呼ぶ。

導体パターンとしては、電子回路を形成する、ＳＧパターンをも含む導体パターンの他に、被放電パターン１１と、ＦＧパターン１２とを有している。電子回路を形成する導体パターン、被放電パターン１１、およびＦＧパターン１２はいずれも、基同じ製造工程で形成される。

被放電パターン１１は、パネル４０を臨む前縁部に沿って、かつ、電子回路を形成する導体パターンに距離を置いて、形成されている。ＦＧパターン１２は、被放電パターン１１と基本プリント基板３０のフレームグランド（図示せず）とを接続するように、かつ、電子回路を形成する導体パターンに距離を置いて形成されている。

尚、基本プリント基板３０のフレームグランドは、本モジュールがキーテレフォンシステムまたはＰＢＸに装着されたときに、キーテレフォンシステムまたはＰＢＸのフレームグランドに接続されるようになっている。

パネル４０は、金属または樹脂の少なくとも一方から成り、電話またはＬＡＮ（Local Area Network）等の配線を接続するためのコネクタ４１と、本モジュールをキーテレフォンシステムまたはＰＢＸのスロットに固定／解除するための操作レバー４２とを備えている。

増設プリント基板１０は、基本プリント基板３０に対して例えば４本のスペーサ２０を用いて保持されている。増設プリント基板１０には、スペーサ２０の取付孔部１３が形成されている。

また、増設プリント基板１０の基本プリント基板３０を臨む板面上には、基本プリント基板３０に形成された電子回路に接続されたコネクタ（図示せず）に接続するためのコネクタ５０が取り付けられている。コネクタ５０は、信号ラインに接続された端子およびＳＧパターンに接続された端子に加え、ＦＧパターンに接続された端子をも備えている。よって、被放電パターン１１に接続されたＦＧパターン１２は、コネクタ５０を介して、基本プリント基板３０のフレームグランドに接続されている。

被放電パターン１１は、パネル４０から放電を受け易いように、レジストが除去されて表面が露出した露出部１１ａを含んでいる。露出部１１ａの位置や形状は図示の例に限定されるものではないが、放電の受け易さに加え、導体パターンが露出することによって製造過程やメインテナンス過程において不用意に短絡などが起こらないよう考慮して決定する。いずれにしても、露出部１１ａを含む被放電パターン１１にパネル４０から放電した電荷は、ＦＧパターン１２およびコネクタ５０を経て、基本プリント基板３０のフレームグランドへ逃げ、内部回路を保護する。

以上のように構成された増設基板１０によれば、電荷を帯びたユーザの手が直接またはコネクタ４１や操作レバー４２を介して間接的にパネル４０に触れたり近付いた際に、パネル４０から被放電パターン１１に空気を介して放電する。その電荷は、被放電パターン１１に接続されたＦＧパターン１２に逃げ、コネクタ５０を介して基本プリント基板３０のフレームグランドに逃げて内部回路を保護する。

次に、本発明の効果を検証した。

本発明による増設プリント基板１０の他に、比較例として、被放電パターンが形成されておらず、その他は同様構成の増設プリント基板を作成した。そして、両増設プリント基板をそれぞれ、パネル４０が装着された基本プリント基板３０に取り付けて積層プリント基板を組み立てた。

両モジュールにそれぞれ、順次電圧を上げてパネル４０から電圧を印加し、積層プリント基板の全部品に損傷や劣化がないかを調べた。

検証の結果、直接印加電圧耐量は、比較例が７ｋＶであるのに対し、被放電パターン１１を有する本発明による増設プリント基板１０は、１０ｋＶに向上している。

以上説明した実施例に限定されることなく、本発明は、当該特許請求の範囲に記載された技術範囲内であれば、種々の変形が可能であることは云うまでもない。例えば、本発明は、静電気対策に限らず、雷サージ保護などのノイズ対策等技術への適用が可能である。

本発明の実施の形態による増設プリント基板を示す斜視図である。 図１に示された増設プリント基板の要部を示す平面図である。

符号の説明

１０ 増設プリント基板
１１ 被放電パターン
１１ａ 露出部
１２ ＦＧパターン
１３ 取付孔部
２０ スペーサ
３０ 基本プリント基板
４０ パネル
４１ コネクタ
４２ 操作レバー
５０ コネクタ

Claims (5)

1. パネルが取り付けられる基本プリント基板に対して積層配置される増設プリント基板において、
   パネルを臨む縁部に沿って形成された被放電パターンと、
   前記被放電パターンと基本プリント基板のフレームグランドとを接続するように形成されたＦＧパターンとを有することを特徴とする増設プリント基板。
2. 前記被放電パターンの少なくとも一部の表面は、露出している請求項１に記載の増設プリント基板。
3. 基本プリント基板に形成された回路に接続するためのコネクタを有し、
   前記ＦＧパターンは、前記コネクタを介して基本プリント基板のフレームグランドに接続される請求項１または２に記載の増設プリント基板。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の前記増設プリント基板と、前記基本プリント基板とを有することを特徴とする積層プリント基板。
5. 請求項４に記載の前記積層プリント基板と、前記パネルとを有することを特徴とする電子機器。

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